161938. lajstromszámú szabadalom • Eljárás amino-ecetsav előállítására

161938 meg HiUmainn G. és A. [Z: Physiol. Ghem. 283 (1948) S. 71.]. Az Auger-féie eljárás továbbfejlesztése az 1,114.821 sz. NSZK ós az 1,337J3I27 SZ. francia szabadalmi leírásokban van ismertetve (Guinot- 5 féle eljárás). Ezek lényegej ihogy vizes közegben a monoklór-ecetsavat hexametilén-tetraimin jelenlété-" ben sztödhiometrikus mennyiségű ammóniával 10 lehet amino-ecetsavivá átalakítani. A hexametilén-tetramin helyett formaldehid vizes oldata és ammónia alkalmazható megfelelő arányban. A " jó hozam elérése érdekében 2 mól monoklőr-ecetsaiwa 1 mól hexametilén-tetramin vagyis 1 15 mól monoklór-ecetsavra 3 mól formaldehid alkalmazása szükséges. Az amidálás eredményeképpen az amino-ecetsavat egy több komponenst tartalmazó homogén oldatban kapjuk, amelyből vízben oldódó alkohol vagy aceton hozzáadása- 20 val a nyers kristályos amino-ecetsav kicsapható. További tisztításával a technikai minőségű termék állítható elő. A. Guinot-féie eljárás szerint ugyan jó ho- 25 zammal kellő minőségű termék állítható elő. Az eljárás hátránya azonban az, hogy munkaigényes vagyis az amino-eoetsav képzésé több munkafolyamatból áll és az alkalmazott hexametiléntetraimin az anyagköltséget jelentékenyen növeli. 30 Az eljárás utóbbi hátrányainak kiküszöbölése érdekében a hexaimetilén-tetramin visszanyerésére két módszer vált ismeretessé. Az egyik módszer szerint az amino-eoetsav ki- 35 szűrése után az anyalúgból a szerves oldószert eltávolítják, az amimóniumklorid elbontása céljából számított mennyiségű inátriumhidroxidot adnak hozzá, az oldatot töményítik, majd a nátriumklorid kiválásáig az oldathoz alkoholt 40 vagy acetont adagolnák. A NaCl kiszűrése és a kicsapásra használt oldószer eltávolítása után a hexametilén-tetraimin vizes oldatához jutnak. A másik módszer szerint az ammóniumklori- 45 dot vagy a lúgos átalakítás után kapott nátriumkloridot ioncserélő műgyanta segítségével távolítják el. A hexametilén-tetramin regenerálására ugyan 50 két módszert is javasolnak, de ezek ipari alkalmazására költséges mivoltuk miatt nem került sor. A lúgos bontáson és a NaCl kicsapásán alapuló eljárás alkalmazása ugyanis jelentős berendezés igénnyel jár, ez az igény az amidálás- 55 hoz szükséges berendezéseket meghaladja és a töíbb műveletből álló regenerálás üzemeltetési költsége is nagy. Az ioneserélős módszer alkalmazása esetén az ioncserélő oszlopok és azok töltete költséges, hasonlóképpen az üzemelés 60 során az ioncserélő töltet elhasználódása mellett a regeneráló vegyszerek költsége terheli az üzemeltetési költségeket. Az ioncserélő oszlopok tölteteként sóbontó ioncserélő gyantákat kell alkalmazni, ezek regenerálása ismeretes módon 65 csak 300—400% regeneráló vegyszerfelesleg alkalmazásával oldható meg. A Guinot-féle eljárás alkalmazása esetén tehá; a bevitt hexametiléntetraimin értéke vagy az ezzel legalább egyenértékű regenerálási költség terheli az egyébként is bonyolult, több lépésből álló előállítási módszert. A 3 190 914 sz. USA szabadalomban leírt eljárás szerint az amidálás alacsony hőmérsékleten való lefolytatását javasolják és a példákban bemutatják az alkalmazott formaldehid mennyiségének és a hozamnak az összefüggését. Alacsony hőmérsékleten az amidálás végbemenetele nagyságrendileg hosszabb reakcióidőt igérfyel a bevitt formaldehid mennyiségének csökkentése pedig aránytalanul kis hozamhoz vezet. Ez az eljárás tehát a Guinot-féle eljáráshoz képest nem előnyös. A 6 515 522 számú holland közzétételi irat a*. amidáláshoz szükséges ammóniamennyiség csökkentésére nátriumhidroxid adagolást javasolja, így az amidálás során képződő ammóniumkloridot folyamatosan nátriuimkiloriddá lehet átalakítani. Ez esetben az amino-eoetsav mellett nátriumklorid keletkezik. A lúg adagolását igen gondosan kell végezni, hogy oxiecetsav ne keletkezhessen. A bevitt lúg költsége azonban meghaladja a képződő ammónia értékét, így az eljárás alkalmazása előnnyel nem jár. A technika állásának ismerete alapján megállapítható, hogy az amino-eoetsav előállítását manoklór-ecetsav amidálásával vizes közegben végzik. A vizes közegben történő előállítási módszer további tökéletesítése nem valósítható meg. Azt találtuk, hogy ha amino-ecetsav előállításánál monoklór-eoetsav és ammónia reagáltatása útján hexametilén-tetramin vagy ammóniagázzal rnieglúgoisított formaldehid vizes oldatának jelenlétében akként végezzük a reakciót, hogy a reakeiópartnereket alkoholos, célszerűen metilalkoholos vagy etilalkoholos közegben reagáltatjuk, akkor az amino-ecetsav és ammóniiumklorid a reakcióközegben nem oldható, így abból kiválik, á kapott kristályos amino-ecetsav és ammóniumklorid-keverékéből pedig az aimmóniumklorid szelektív oldószerrel eltávolítható. A monoklór-ecetsav aimidálását a reakcioelegy forrpontja körüli hőmérsékleten végezzük. Ajánlatos az, hogy a reakoióelegyet semleges vagy gyengén Mgos kémhatásúra állítsuk be abból a célból, hogy a reakciót teljessé tegyük. A találmány alapja az a felismerés, hogy a reakicióközeg kellő megválasztása esetén az amidálási reakció első lépésében képződő aminoeoetsav és aimmóniumklorid a reakcióelegyfoől kristályosan kiválik és eltávolítható, mielőtt a már képződött amino-ecetsav további monoklóreoetsavFval szekunder reakcióba lépne. Így válik lehetővé a reatocióközeg ismételt felhasználása. A találmány szerinti eljárás kivitelezése során hexametiléntetraimin katalizátor jelenlétében a 2